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1、環(huán)境噪聲控制工程Chapter2聲學基礎知識2.1聲音的產生和傳播2.2聲波的描述2.3聲波的傳播特性2.4聲源的輻射特性2.1聲音的產生和傳播物體的振動是產生聲音的根源。聲源：凡能產生聲音的振動物體稱作聲源。2.1.2聲音的產生和傳播聲波：這種向前推進著的空氣振動稱為聲波。聲場：有聲波傳播的空間叫聲場。聲音傳播的實質:聲音的傳播是物體振動的傳播聲音產生于物體的振動并通過氣體、液體或固體以波的形式進行傳播，聲音是物質的一種運動形式，即波動。2.2聲波的描述2.2.1描述聲波的基本物理量2.2.2聲音的物理量度2.2.3聲波的類型2.2.1描述聲波的基本物理量振幅位移位移：物體
2、離開靜止位置的距離稱為位移，最大的位移叫振幅，振幅的大小決定了聲音的大小。周相2.2.1描述聲波的基本物理量1.周期：質點振動每往復一次所需要的時間，單位為秒（s）。2.聲波頻率：一秒鐘內媒質質點振動的次數(shù)，單位為赫茲(Hz)。頻率范圍(Hz)<2020-20000>20000聲音次<500500-2000>2000超低頻聲中頻聲高頻定義聲音頻聲聲2.2.1描述聲波的基本物理量3.波長：聲波兩個相鄰密部或兩個相鄰疏部之間的距離叫做波長，或者說聲源每振動一次，聲波的傳播距離。2.2.1描述聲波的基本物理量4.聲速：振動在媒質中傳播的速度。媒質特性的函數(shù)，取決于該媒質的彈性和密度
3、；聲速會隨環(huán)境的溫度有一些變化。媒質名稱空氣水混凝土玻璃鐵鉛軟木硬木聲速3441372304836535182121933534267表21.1℃時聲速近似值（m/s）1.聲壓與聲壓級2.聲強與聲強級3.聲功率與聲功率級4.聲能密度5.頻譜和頻程2.2.2聲波的物理量度2.2.2聲波的物理量度1.聲壓和聲壓級：靜態(tài)壓強1.聲壓和聲壓級a.瞬時聲壓：某一瞬間的聲壓。b.有效聲壓（pe）：在一定時間間隔中將瞬時聲壓對時間求方均根值即得有效聲壓。1.聲壓和聲壓級：聲音種類聲壓聲音種類聲壓正常人耳能聽到最弱聲2X10-5織布車間2普通說話聲（1m遠處）2X10-2柴油發(fā)動機、球磨機2
4、0公共汽車內0.2噴氣飛機起飛200日常生活中聲音的聲壓數(shù)據(jù)(Pa)人耳感覺聽閾到痛閾的范圍是:2ⅹ10-5~20Pac.聲壓級:該聲音的聲壓與參考聲壓的比值取以10為底的對數(shù)再乘20，即：1.聲壓和聲壓級：聲壓級單位：分貝。用聲壓級表示人耳聽閾與痛閾范圍是:0~120dB2.聲強和聲強級：a.聲強:在聲傳播方向上單位時間內垂直通過單位面積的聲能量，稱為聲音的強度，簡稱為聲強，單位是瓦每平方米。b.聲強級:該聲音的聲強與參考聲強的比值取以10為底的對數(shù)再乘10，即：2.聲強和聲強級：聲強級單位：分貝。聲壓級和聲強級的關系：3.聲功率和聲功率級a.聲功率:聲源在單位時間內輻射的
5、總能量，單位是瓦。意義：聲功率是衡量聲源聲能量輸出大小的基本物理量；聲功率可用于鑒定各種聲源。b.聲功率與聲強的關系球面輻射時：波陣面面積c.聲功率級聲功率級單位：分貝。4.聲能密度定義：聲場中單位體積媒質所含有的聲能量。對于在自由空間內傳播的平面聲波而言：5.聲音的頻率分析(頻程和頻譜)（1）頻段及其劃分頻段名稱頻率范圍（Hz）次聲10-4~20可聽聲20~2×104超聲2×104~5×108特超聲5×108~1012熱振動1012~1014（2）倍頻程n—倍頻程數(shù)，正實數(shù)f1,f2—任一頻程的上限和下限頻率（3）中心頻率頻程又稱頻帶。兩個聲或其他信號的頻率間的距離,是頻率
6、的相對尺度。以高頻與低頻的率比的對數(shù)來表示。此對數(shù)通常以2為底,單位稱為倍頻程(oct)。也可以以10為底的對數(shù)表示,此時單位為10倍程。每頻程的上限與下限頻率的幾何平均值稱為該頻程的中心頻率中間8段稱為倍頻程中心頻率。將每一倍頻程再分為3份，稱為1/3倍頻程中心頻率。噪聲測量最常用的是倍頻程中心頻率和1/3倍頻程中心頻率。聲音可以分解為若干（甚至無限多）頻率分量的合成。為了測量和描述聲音頻率特性，人們使用頻譜。頻率的表示方法常用倍頻程和1/3倍頻程。倍頻程的中心頻率是31.5、63、125、250、500、1K、2K、4K、8K、16KHz十個頻率，后一個頻率均為前一個頻率
7、的兩倍，因此被稱為倍頻程，而且后一個頻率的頻率帶寬也是前一個頻率的兩倍。在有些更為精細的要求下，將頻率更細地劃分，形成1/3倍頻程，也就是把每個倍頻程再劃分成三個頻帶，中心頻率是20、31.5、40、50、63、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1K、1.25K、1.6K、2K、2.5K、3.15K、4K、5K、6.3K、8K、10K、12.5K、16K、20KHz等三十個頻率，后一個頻率均為前一個頻率的21/3倍。（5）頻譜分析：使聲音的強度成為頻率
